論文の概要: Deterministic carving of quantum states with Grover's algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.18884v2
- Date: Mon, 03 Feb 2025 01:52:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-04 12:43:21.410826
- Title: Deterministic carving of quantum states with Grover's algorithm
- Title（参考訳）: グローバーアルゴリズムによる量子状態の決定論的彫刻
- Authors: Omar Nagib, M. Saffman, K. Mølmer,
- Abstract要約: 我々は、グローバーのアルゴリズムのいくつかのユニタリステップが、キャビティ内の$N$原子のディック状態を完全に準備するのに十分であることを示した。
また,GHZ状態とCat状態を生成するために,その後のGroverステップをいくつかのステップで適用できることも示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We show that iteration of a few ( $\sim N^{1/4}$) unitary steps of Grover's algorithm suffices to perfectly prepare a Dicke state of $N$ atoms in a cavity. We also show that a few subsequent Grover steps can be employed to generate GHZ and Cat states. The Grover iteration is physically realized by global qubit rotations and by the phase shift of single photons reflected on the cavity. Our protocols are deterministic and require no individual addressing of the atoms. A detailed error analysis accounting for spatial mode matching of the photon to the cavity, spontaneous emission, mirror scattering, and the finite bandwidth of the photon mode is used to predict the fidelity of the prepared states as a function of system parameters and atom-cavity cooperativity. The fidelity can be increased by heralding on detection of the reflected photon.
- Abstract（参考訳）: 我々は、グローバーのアルゴリズムのいくつかの($\sim N^{1/4}$)ユニタリステップの反復が、キャビティ内の$N$原子のディック状態を完全に準備するのに十分であることを示す。
また,GHZ状態とCat状態を生成するために,その後のGroverステップをいくつかのステップで適用できることも示している。
グローバーの反復は、大域的な量子ビット回転と、空洞に反射される単一光子の位相シフトによって物理的に実現される。
我々のプロトコルは決定論的であり、個々の原子に対処する必要はない。
光子の空洞への空間モードマッチング、自発放出、ミラー散乱、および光子の有限帯域幅の詳細な誤差解析を用いて、システムパラメータと原子空洞協調性の関数として準備された状態の忠実度を予測する。
反射光子の検出を隠蔽することにより、忠実度を高めることができる。
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